Optimized In Situ Doping Strategy Stabling Single-Crystal Ultrahigh-Nickel Layered Cathode Materials

材料科学 阴极 兴奋剂 微晶 煅烧 掺杂剂 Crystal(编程语言) 纳米技术 单晶 化学工程 光电子学 冶金 结晶学 化学 物理化学 催化作用 工程类 生物化学 计算机科学 程序设计语言
作者
Wei Wang,Yanan Zhou,Bao Zhang,Weiyuan Huang,Lei Cheng,Jing Wang,Xinyou He,Lei Yu,Zhiming Xiao,Jianguo Wen,Tongchao Liu,Khalil Amine,Xing Ou
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:18 (11): 8002-8016 被引量:23
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c10986
摘要

Single-crystal Ni-rich cathodes offer promising prospects in mitigating intergranular microcracks and side reaction issues commonly encountered in conventional polycrystalline cathodes. However, the utilization of micrometer-sized single-crystal particles has raised concerns about sluggish Li+ diffusion kinetics and unfavorable structural degradation, particularly in high Ni content cathodes. Herein, we present an innovative in situ doping strategy to regulate the dominant growth of characteristic planes in the single-crystal precursor, leading to enhanced mechanical properties and effectively tackling the challenges posed by ultrahigh-nickel layered cathodes. Compared with the traditional dry-doping method, our in situ doping approach possesses a more homogeneous and consistent modifying effect from the inside out, ensuring the uniform distribution of doping ions with large radius (Nb, Zr, W, etc). This mitigates the generally unsatisfactory substitution effect, thereby minimizing undesirable coating layers induced by different solubilities during the calcination process. Additionally, the uniformly dispersed ions from this in situ doping are beneficial for alleviating the two-phase coexistence of H2/H3 and optimizing the Li+ concentration gradient during cycling, thus inhibiting the formation of intragranular cracks and interfacial deterioration. Consequently, the in situ doped cathodes demonstrate exceptional cycle retention and rate performance under various harsh testing conditions. Our optimized in situ doping strategy not only expands the application prospects of elemental doping but also offers a promising research direction for developing high-energy-density single-crystal cathodes with extended lifetime.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
ShiRz发布了新的文献求助10
1秒前
周周完成签到 ,获得积分10
1秒前
。。完成签到 ,获得积分10
3秒前
加油加油发布了新的文献求助30
5秒前
7秒前
Shandongdaxiu发布了新的文献求助10
7秒前
Hello应助幽默的友容采纳,获得10
8秒前
8秒前
10秒前
可靠之玉完成签到,获得积分10
11秒前
叶九幽完成签到,获得积分10
11秒前
虎子完成签到 ,获得积分10
12秒前
长安宁发布了新的文献求助10
14秒前
电击小子完成签到 ,获得积分10
14秒前
彩色映雁发布了新的文献求助20
15秒前
18秒前
科研通AI2S应助VDC采纳,获得30
20秒前
00发布了新的文献求助10
22秒前
Fuckacdemic完成签到 ,获得积分10
24秒前
Laity完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
Owen应助加油加油采纳,获得30
26秒前
Robin完成签到,获得积分20
26秒前
29秒前
30秒前
alltoowell完成签到,获得积分0
35秒前
努力的淼淼完成签到 ,获得积分10
37秒前
小春卷完成签到,获得积分10
40秒前
42秒前
43秒前
44秒前
笨笨芯应助追寻啤酒采纳,获得30
45秒前
46秒前
shjyang发布了新的文献求助10
47秒前
47秒前
VDC发布了新的文献求助30
48秒前
加油加油完成签到,获得积分20
50秒前
shuyu发布了新的文献求助10
51秒前
53秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Mixing the elements of mass customisation 360
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
Political Ideologies Their Origins and Impact 13th Edition 260
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3781253
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3326745
关于积分的说明 10228256
捐赠科研通 3041776
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1669591
邀请新用户注册赠送积分活动 799118
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758751